卫星通信
卫星通信的概念
卫星通信，就是利用通信卫星作为中继站来转发无线电波，实现两个或多个地球站之间的通信。
卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合并由计算机实现其控制的先进通信方式卫星通信具有覆盖面积（区域）大,通信传输距离远，通信频带宽、容量大，通信线路稳定、质量好，建设成网快、机动灵活，可以广播方式工作、便于实现多址联接，通信成本与通信距离无关等诸多优点。
通信卫星是指接收和转发中继信号，用来作为通信中介的人造地球卫星。
按通信方式来分则可分为有源和无源两种。
由于无源通信卫星只是反射电波，需要大功率的发射机，大尺寸的接收天线和高灵敏的放大接收设备，对发送和接收设备的技术要求较高，费用昂贵，因而难以实用；有源通信卫星则在卫星上装备了电源和接收、放大、发送设备，使地面接收设备简化，易于实现。
目前运行的均为有源卫星。
通信卫星多采用低轨、大椭圆或地球同步轨道。
目前，通信卫星绝大部分采用地球同步轨道，在地球赤道上空约36000km外围绕地球的圆形轨道运行，绕地球转一圈的时间是24小时，刚好与地球自转同步，这样相对于地球上的某一区域就像是静止不动的一样，又叫同步卫星，也叫静止卫星，其运行轨道叫同步或静止轨道。
我们常常提到的VSAT卫星和我国相继发射的几颗通信卫星都属于同步轨道卫星。
近年来为大多数读者耳熟能详的几个全球移动卫星通信系统，国际移动通信卫星（ICO）、铱(Iridium)和全球星(Globalstar)系统都属于中轨道（MEO，5000km～15000km）、低轨道（LEO，500km～1500km）卫星通信系统。
通信卫星按工作区域可分为国际通信卫星、国内通信卫星和区域通信卫星。
按应用领域则又可分为广播电视卫星、跟踪卫星、数据中继转发卫星、国防通信卫星、航空卫星、航海卫星、战术通信卫星、舰队通信卫星和军用数据转发卫星。
频率的划分:作为无线电通信的一种，频率的划分非常重要。
卫星通信工作频段的选择和划分，直接影响卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、设备复杂程度和成本，也影响到与其它通信系统的协调。
卫星通信
4.2 通信卫星的组成及部分功能
通信卫星主要有两部分组成：
有效载荷：装载于卫星上用于完成通信任务的仪器设备的总称。
卫星公用舱：用于安装固定有效载荷的服务系统。
二、卫星公用舱的组成——五个分系统组成。
Ⅰ姿态和轨道控制系统——Aocs（Attitude and orbit control subsystem）
重叠区设置中继站，可实现全球通卫星通信。
第二阶段：实用阶段
1964年，美国人成功发射了“辛康姆”卫星——事件标志着卫星通信进入实 用阶段，标志性体现在：
1、成功的进行了电话和电视的传输试验。 2、向美国国内传播在日本东京举行的奥运会。 第三阶段：商用阶段
由于卫星通信带来的巨大经济效益。卫星通信商用化逐渐提上了议事日程。
第四章 卫星通信系统的组成
4.1 卫星通信系统的组成 一个完整的卫星通信系统由空间段、地面段和用户段三部分组成：
一、空间段：也称空间分系统，通常是指通信卫星，研究的重点
二、地面段：一般包括地球站群，测控系统和监控中心
1、地球站群：包括一个中央地球站和若干个普通地球站，中央站和普通站之
间采用高度集中的星形网络结构
的“闪电”号卫星及实现全球通信三颗同步卫星）
2、国内卫星通信系统——为本国提供卫星业务的系统 3、区域卫星通信系统——低轨卫星。（用于特殊服务，地质勘测，海洋勘探等）
二、按卫星业务分类 1、卫星固定业务：向现有的电话网（PSTN）和有线电视网（CATV） 提供卫星链路，用来传输语音信号和电视信号。
S
Sun
Earth Satellite
E
E
Td=2d/c=0.27s
为消除0.27s的时间延迟，必须增加回波抵消器，大大增加了星上设备的复杂
卫星通信工作原理
卫星通信工作原理卫星通信是通过人造卫星的中继，实现地球任意两点之间的通信。
它已经成为现代通信领域中不可或缺的一部分。
在这篇文章中，我将详细介绍卫星通信的工作原理。
第一部分：卫星通信的基本原理在卫星通信系统中，主要有三个关键的要素：地面站，卫星和用户终端。
地面站用于与用户终端进行通信，并将信息传输到卫星上。
卫星则起到中继信号的作用，将信号从一个地方传输到另一个地方。
用户终端则负责接收和发送信息。
第二部分：卫星通信的具体过程卫星通信的具体过程可以分为以下几个步骤：1. 用户终端发起通信请求。
用户终端向地面站发送通信请求，包括要发送的信息以及目标地点。
2. 地面站与用户终端建立连接。
地面站收到用户终端的请求后，会进行身份验证，并建立与用户终端的通信连接。
3. 地面站将信息传输到卫星上。
一旦与用户终端建立了连接，地面站会将要发送的信息转换成合适的信号，并通过天线将信号发送到卫星上。
4. 卫星接收并中继信号。
卫星接收到从地面站发送的信号后，会对信号进行处理和放大，并通过天线将信号传输到另一地点。
5. 目标地的卫星接收信号。
目标地的卫星接收到信号后，会再次进行处理和放大，并通过天线将信号发送到地面站。
6. 地面站将信号传送给用户终端。
地面站接收到来自卫星的信号后，会将信号转换成用户终端可读的信息，并将其发送给用户终端。
第三部分：卫星通信的优势和应用范围卫星通信相比于其他通信方式，具有以下几个优势：1. 覆盖范围广。
卫星通信可以覆盖地球上的任何一个角落，不受地理位置的限制。
2. 传输距离远。
卫星通信可以实现地球上两点之间的远距离通信，无需进行中继。
3. 抗干扰能力强。
由于卫星通信的信号经过空间传输，相对于地面通信更加稳定，可以抵抗干扰。
卫星通信在许多领域中都有广泛的应用，例如：1. 电视和广播。
卫星通信可以将电视和广播信号传输到全球各地，实现全球范围内的节目传输。
2. 移动通信。
卫星通信可以实现移动电话和卫星电话之间的通信，特别适用于偏远地区或灾区。
卫星通信系统概述
卫星通信系统概述
卫星通信系统是指利用卫星进行通信的一种系统。
卫星通信系统利用
地球上的通信站与卫星进行通信，再通过卫星之间的通信连接实现全球范
围内的通信。
它具有广泛的覆盖范围、高可靠性和持续连接的特点，是现
代通信领域的重要组成部分。
卫星通信系统由地面控制站、卫星及通信设备组成。
地面控制站负责
管理整个系统，并通过射频系统与卫星进行通信。
卫星作为通信中继器，
负责接收、放大和转发信号。
通信设备包括地球站、航天器和卫星地面站，用于连接用户和卫星。
1.广域覆盖能力：卫星通信系统通过卫星之间的通信连接，可以实现
全球范围内的通信覆盖，即使在边远地区也能进行通信。
2.高可靠性：由于卫星通信系统具有多点接入的特点，即使一些通信
节点故障，通信仍然可以通过其他节点进行。
3.持续连接：卫星通信系统可以提供持续的通信连接，不受地理位置
和时间的限制，方便用户进行长时间的通信。
4.大容量传输：卫星通信系统具有较大的带宽和传输速率，可以同时
传输多个通道和大量的数据。
5.灵活性：卫星通信系统可以根据需求进行调整和扩展，适用于不同
规模和需求的通信应用。
然而，卫星通信系统也存在一些挑战和限制：
1.高成本：卫星通信系统的建设和运营成本较高，包括卫星的制造和
发射、地面控制站的建设和维护等。
2.延迟问题：由于信号需要经过地面站、卫星和地面站的传输，卫星通信系统存在一定的信号传输延迟，不适用于实时性要求较高的应用。
3.天气影响：卫星通信系统受天气条件的影响较大，特别是在恶劣天气下，如暴风雨或大雪，信号传输可能会受到干扰或中断。
卫星通信系统
低地球轨道
卫星高度较低，适用于对地观测、短报文通 信等应用。
高椭圆轨道
卫星运行轨道呈高度椭圆状，适用于侦察、 导弹预警等应用。
通信链路
射频链路
负责传输信号，包括上行链路（地面站到卫星）和下行链路（卫星到地面站） 。
信令链路
负责控制和管理信号传输，确保通信过程的正常进行。
固定安装在地面上，提供稳定 的通信服务。
移动地面站
安装在车辆、船舶或飞机上， 实现移动通信。
个人地面站
便携式地面站，便于个人随身 携带和使用。
网关地面站
负责将卫星信号接入传统通信 网络，实现卫星与地面网络的
互联互通。
空间段
地球同步轨道
卫星运行与地球自转同步，覆盖范围广，适 用于通信、气象等应用。
中地球轨道
卫星定位服务
利用卫星信号提供定位服务，广泛应用于导航、物流等领域。
互联网接入
卫星宽带
通过卫星为偏远地区和海洋区域提供 互联网接入服务，满足用户上网需求 。
卫星数据中继
为飞机、船舶等移动平台提供数据中 继服务，保障实时通信。
军事通信
战略通信
为军事战略指挥提供可靠的通信保障，确保信息传递的准确性和及时性。
星上处理与星间通信
要点一
总结词
未来的卫星通信系统将更加依赖星上处理和星间通信技术 ，以提高系统的灵活性和可靠性。
要点二
详细描述
星上处理技术将数据处理的任务从地面站转移到了卫星上 ，使得卫星能够实时处理和转发数据，减少了地面站的压 力。星间通信技术则通过卫星之间的直接通信，实现了更 加灵活的路由和更高的数据传输效率。
启了卫星通信的历史。
卫星通信
卫星通信介绍 - 同步通信卫星
三颗卫星覆盖全球 离地面3万6千公里 在赤道上方，与地球自转同步 卫星间的距离从地面看应保持2度 左右。 “一跳”电波延时在240--270ms之 间
ViaSat Brings Your Network To Life
卫星通信介绍 - 卫星通信的特点
ViaSat Brings Your Network To Life
调制方式（续）
z
z
调制方式对系统设计时的考虑是重要的 调制方式与系统占用转发器带宽和性能有直 接影响 OQPSK，MSK和GMSK是通常用于低成本 非线性功放，但与QPSK比较： 实际占用卫星转发器带宽比QPSK大近1/3 非线性功放输出功率不可调，QPSK通常用 于线性功放，输出功率灵活可变。
- 按需分配
高效利用资源 降低通信成本 FDMA, TDMA, CDMA, SCPC 当用户需要时才分配频率和时隙 用户使用完毕后即释放资源
ViaSat Brings Your Network To Life
时分多址（TDMA）
小站在同一频率上不同时间发送信号
同一频率上两个小站不在同一时间发送信号 每个小站需轮流等待发送 需要精确同步防止碰撞
ViaSat Brings Your Network To Life
卫星资源共享方式
Frequency Division Multiple Access (FDMA) (频分多址） • Based on frequency Time Division Multiple Access (TDMA) (时分多址） • Based on time Code Division Multiple Access (CDMA) （码分多址） • Based on time, frequency, power, or combination Single Carrier Per Channel (SCPC) • Based on frequency （单路单载波）
卫星通信
卫星通信:指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或者多个地球站之间进行的通信。
卫星通信特点:1）通信距离远，且费用与通信距离无关；2)覆盖面积大，可进行多址通信；3）通信频带宽，传输容量大；4）机动灵活；5）通信链路稳定可靠，传输质量高。
卫星通信系统的组成：通信卫星、通信地球站分系统、跟踪遥测及指令分系统，以及监控管理分系统四部分组成。
卫星通信系统的分类：1）按照卫星制式，分为随机、相位和静止3类卫星通信系统；2）按通信覆盖区的范围，分为国际、国内和区域3类卫星通信系统；3）按用户性质，分为公用、专用和军用3类卫星通信系统；4）按业务分为固定业务、移动业务、广播业务、科学实验及其它业务卫星通信系统；5）按多址方式，分为频分多址、时分多址、码分多址、空分多址和混合多址5类卫星通信系统；6）按基带信号体制，分为数字式和模拟式两类卫星通行系统；7）按所用频段，分为特高频、超高频、极高频和激光4类卫星通信系统。
地球站的分类：（1)按安装方法及设备规模，地球站可分为固定站、移动站(船载站、车载站、机载站等)和可搬动站(在短时间内可拆卸转移)。
(2)按天线反射面口径大小，地球站可分为20m、15m、10m、7m、5m、3m和1m等类型。
(3)按传输信号的特征，地球站可分为模拟站和数字站。
(4)按用途，地球站可分为民用、军用、广播、航空、航海、气象以及实验等地球站。
(5)按业务性质，地球站可分为遥控、遥测跟踪站，通信参数测量站和通信业务站。
地球站的组成：一般包括天馈设备、发射机、接收机、信道终端设备、天线跟踪设备以及电源设备。
天馈设备的主要作用是将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射，同时它又接收卫星转发的信号送往接收机。
发射机主要由上变频器和功率放大器组成，其主要作用是将已调制的中频信号，经上变频器变换为射频信号，并放大到一定的电平，经馈线送至天线向卫星发射。
对于上变频器这一频率变换设备，主要有一次变频和二次变频两种方式。
卫星通信简介..
2、国外卫星通信的发展
按轨道高度的划分：
低轨(LEO)卫星移动系统：～1000km~ 中轨(MEO)卫星通信系统：5000～15000km 同步轨道(GEO)卫星通信系统：35786.6km 高椭圆轨道 (HEO) 卫星通信系统：远地点＞ 40000km
距离地球 1500km~5000km 和 13000km~20000km 有两个强 辐射带，对电器器件的破坏力极大，卫星轨道应避开此区 域。此区域被称为范艾伦辐射带。
1、卫星通信的基本概念
卫星通信的优点：
（1）通信距离远（卫星单跳最大通信距离达1800km ），且费
用与距离无关 （2）覆盖面积大（1颗卫星覆盖地球表面42%）三颗同步卫星 即可覆盖全球，可进行多址通信 （3）通信频带宽，传输容量大 （4）通信线路稳定可靠（畅通率在99.8%以上 ），经济效益高 （5）系统容量大，可提供多种通信业务，从而使通信业务向多 样化和综合化方向发展，实现区域及全球个人移动通信 （6）在使用静止轨道的同时，也可使用中、低轨道卫星，使业 务性能更优良。
• 2.0-4.0，S，移动业务、指令传输；
• 4.0-8.0(4/6)，C，固定业务；
• 8..0-12.0，X；
• 12.0-18.0(12/14)，Ku，固定、DSS业务； • 18.0-24.0，K ；24.0-30.0，Ka； • 33.0-50.0，Q ； 50.0-75.0，V。
1、卫星通信的基本概念
全球星系统
2、国外卫星通信的发展
目前,运行于地球低轨道( 1000 km 以下
) 的人造地球卫星,包括成像侦察卫星、 电子侦察卫星、海洋监视卫星和商业 遥感卫星,有很多都直接或间接用于军 事目的。随着卫星在现代战争中的作 用日益增强,了解和认识当前的低轨道 卫星十分必要。
什么是卫星通信
什么是卫星通信卫星通信是指利用人造卫星作为中继器来传输通信信号的一种无线通信技术。
它通过将信号发送到地球上的卫星，再由卫星转发到目标接收站，实现远距离的通信。
卫星通信在现代社会中发挥着重要的作用，广泛应用于电视广播、电话通信、互联网接入等领域。
卫星通信系统主要由三个组成部分构成：卫星、地面站和用户终端。
卫星是核心部分，它通过携带发射器和接收器来接收地面站发送的信号，并将信号转发到目标地区。
地面站负责与卫星进行通信，它包括发射器和接收器，用于发送和接收信号。
用户终端是最终的通信终端，可以是个人使用的手机、电视接收器等设备。
卫星通信系统的工作原理是基于无线电波的传输。
地面站通过指向特定的卫星，并发送信号到卫星上。
卫星接收到信号后，通过转发器将信号重新发送到目标地区的地面站。
地面站再将信号传输到用户终端，实现通信。
卫星通信系统具有许多优点。
首先，它可以实现全球范围内的通信覆盖，无论目标地区有多远，只要有卫星覆盖，就可以进行通信。
其次，卫星通信具有高带宽的特点，可以传输大量的数据，适用于高速的数据传输需求，如互联网接入、视频流媒体等。
此外，卫星通信还具有抗干扰能力强、抗灾害能力强等优势。
然而，卫星通信也存在一些限制和挑战。
首先，卫星通信的延迟较高，因为信号需要经过卫星的中转，再传输到目标地区。
这对实时性要求较高的应用，如在线游戏、实时视频通话等可能造成一定的影响。
其次，卫星通信设备的成本较高，包括卫星的制造和发射成本，以及地面站和用户终端的设备成本。
这限制了卫星通信的普及和应用范围。
总的来说，卫星通信是一项重要的无线通信技术，可以实现全球范围内的通信覆盖，并且具有高带宽、抗干扰能力强等优势。
随着技术的不断发展，卫星通信将在更多领域得到应用，并为人们的生活带来更多便利。
卫星通信基本概念及其系统组成
功能：接收和发送卫星信 号
组成：天线、发射机、接 收机、调制解调器等
作用：实现卫星通信与地 面通信的连接
应用：广播电视、电话、 互联网等通信领域
功能：负责卫星的运行控制、状态监测和故障处理 设备：包括计算机、通信设备、监控设备等 操作人员：负责卫星的运行监控和故障处理 通信方式：通过地面站与卫星进行通信实现对卫星的控制和监测
卫星：作 为通信的 中继站负 责接收和 转发信号
地面站： 负责与卫 星通信包 括发射和 接收信号
通信链路： 连接卫星和 地面站的通 信线路包括 上行链路和 下行链路
信号处理 设备：负 责信号的 编码、解 码、调制 和解调等 处理
网络管理设 备：负责网 络的管理和 控制包括路 由选择、流 量控制等
用户终端： 负责接收 和发送信 号包括手 机、电脑 等设备
覆盖范围广：全球范 围内都可以实现通信
传输速度快：数据传 输速度比地面通信快
抗干扰能力强：不受 地面电磁干扰影响
保密性好：不易被窃 听和干扰
稳定性高：不受天气、 地形等因素影响
建设成本高：需要发射 卫星和建设地面站等基 础设施
卫星类型：通信卫星、导航卫星、遥感卫பைடு நூலகம்等 卫星功能：通信、导航、遥感、气象等 卫星轨道：地球同步轨道、中地球轨道、低地球轨道等 卫星寿命：根据不同类型和用途寿命从几年到几十年不等
卫星通信技术将更加注重与地面通信技术的融合实现天地一体化通信
卫星通信技术将更加注重与物联网、大数据、人工智能等技术的融合实现智能化、自动化和 数字化
卫星通信技术将更加注重环保和可持续发展实现绿色通信和可持续发展
卫星通信系统架构：包括卫星、地面站、 用户终端等
用户终端：包括固定终端、移动终端、 便携终端等
卫星通信知识点
第1章1．卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电破，在两个或多个地球站之间进行通信。
它是宇宙通信形式之一。
2．卫星通信的特点：①覆盖面积大, 通信距离远。
一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一, 三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面, 从而实现全球通信。
②设站灵活, 容易实现多址通信。
③通信容量大, 传送的业务类型多。
④卫星通信一般为恒参信道, 信道特性稳定。
⑤电路使用费用与通信距离无关。
⑥建站快, 投资省。
3．卫星通信的缺点：①卫星要求严格,要求有高可靠性、长寿命。
②通信地球站设备较复杂、庞大。
③存在日凌和星蚀现象。
④卫星传输信号有延迟4．非同步卫星系统按轨道分：1）低轨道卫星通信系统(LEO)，如极轨道卫星, 当卫星通过赤道上空时卫星间的距离最大, 此时须多开放一些小区; 当卫星通过两极时, 卫星间的距离变小, 这时会出现小区重叠, 在切换时要关闭一些小区。
2）中轨道卫星通信系统(MEO)3）同步（静止）卫星通信系统(GEO)：当卫星的运行轨道在赤道平面内，其高度大约为35800 km 时，它的运行方向与地球自转的方向相同．5．地球卫星轨道分为：赤道轨道，极轨道，倾斜轨道。
6．卫星通信系统的组成：通信卫星，地球站，跟走遥测及指令系统和监控管理系统。
7．地球站的组成：天馈设备，收信机，发信机，终端设备，天线跟踪设备，以及电源设备。
8．基本工作原理：当甲地一些用户要与乙地的某些用户通话时, 甲地首先要把本站的信号组成基带信号, 经过调制器变换为中频信号(70 MHz), 再经上变频变为微波信号, 经高功放放大后, 由天线发向卫星(上行线)。
卫星收到地面站的上行信号，经放大处理, 变换为下行的微波信号。
9．影响同步卫星通信的因素：1）摄动：在空中运行的卫星, 受到来自地球、太阳、月亮的引力以及地球形状不均匀, 太阳辐射压力等影响, 使卫星运行轨道偏离预定理想轨道, 这种现象称为摄动。
2）轨道平面倾斜效应3）星蚀与日凌中断4）卫星姿态的保持与控制10．同步卫星通信卫星的组成：控制分系统，通信分系统，遥测指令分系统，电源分系统，温控分系统。
卫星通信系统介绍
1.【卫星通信系统概念】卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为中继站而进行的无线电通信。
卫星通信系统是由通信卫星、地球站和跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统。
通信卫星由若干个转发器、数副天线与位置和姿态控制、遥测和指令、电源分系统组成，其主要作用是转发各地球站信号。
地球站由天线、发射、接受、终端分系统及电源、监控和地面设备组成，主要作用是发射和接受用户信号。
跟踪遥测指令站是用来接收卫星发来的信标和各种数据，然后经过分析处理，再向卫星发出指令去控制卫星的位置、姿态及各部分工作状态。
监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开道前的监测和业务开通后的例行监测与控制，以便保证通信卫星的正常运行和工作2.卫星通信体制所谓通信体制，是指通信系统采用的信号传输方式和信号交换方式。
卫星通信系统的体制主要包括基带信号的类型及复用方式、中频(或射频)信号的调制方式、多址联接方式、信道分配方式等四个方面的内容。
其中复用方式和调制方式是无线通信中都要涉及到的，而多址联接和多址分配是卫星通信所特有的.3. 卫星通信地球站卫星通信系统中设置在地球上（包括大气层中）的通信终端站。
用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线，进行相互间的通信。
主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。
卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载)；按通信性能分为标准站和非标准站。
在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。
典型的卫星通信地球站的基本组成包括：天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。
为实现用户间通信，还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。
近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站，发展了一种非常小口径通信终端()地球站，具有广阔的应用前景。
4.卫星通信的线路 (sorry 设计与测试未找到资料)在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条单跳单工或双跳单工卫星通信线路。
卫星通信的基础知识
卫星通信的基础知识1.卫星通信的基本概念与特点定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球东站之间展开的通信。
卫星通信又就是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙（1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信）（2（3）通过宇宙站留言或散射而展开的地球站间的通信。
（间接通信）第三种通信方式通常称作卫星通信，当卫星为恒定卫星时称作恒定卫星通信。
大多数通信卫星就是地球同步卫星（恒定卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对恒定）。
恒定卫星就是指卫星的运转轨道在赤道平面内。
轨道距地面高度约为35800km（为直观确保安全，经常表示36000km）。
静止卫星通信的特点（1a通信距离远，且费用与通信距离毫无关系（只要在卫星波束范围内两站之间的传输与距离毫无关系）b覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方），可进行多址通信（一发多收）c通信频带宽（带宽为500md信号传输质量低，通信线路平衡可信e建立通信电路灵活、机动性好（只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信）f可自发自收进行监测（2a恒定卫星的升空与控制技术比较复杂（所以国内搞卫星升空的很少）。
b地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两c存有星蚀（卫星在地球和太阳之间）和日凌（地球在太阳和卫星之间）中断——（现今可通过处理缩短这种现象）d存有很大的信号传输时延（升空和拒绝接受时间）和脉冲阻碍。
2.卫星通信系统的共同组成（1通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发）、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）4大部分组成的，如图所示。
两个地球东站通过通信卫星展开通信的卫星通信线路的共同组成如图所示，就是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
3.卫星通信地球东站设备一般来说，对地球站应有以下几方面的要求。
①传送的信号应当就是宽频拎、平衡、大功率的信号，能够发送由卫星留言器转发来的微弱信号（可通过放大解调处理）。
卫星通信基本原理
卫星通信基本原理卫星通信是指利用地球卫星，通过卫星间或卫星与地面站之间的无线电通信实现信息传输的技术。
其基本原理如下：一、地球卫星的选择：地球卫星通信系统通常采用地球同步轨道卫星（GEO）和低地球轨道卫星（LEO）两种。
GEO卫星位于地球静止轨道上，其高度约为36,000千米。
GEO卫星通信系统的优点是覆盖范围广，一颗卫星可以覆盖大片地区，适合广播和电视传输等需求，但延迟较大，约为0.25秒，且成本高。
LEO卫星位于地球低轨道上，其高度一般在500到1500千米之间。
LEO卫星通信系统的优点是传输延迟低，约为2毫秒，适合实时通信和移动通信等需求，但由于覆盖范围较小，需要多颗卫星组网覆盖全球，成本较高。
二、信号传输过程：1.地面站发射信号：地面站通过天线将要发送的信号转化为电磁波，然后发送至卫星。
2.卫星接收信号：卫星接收到地面站发来的电磁波信号。
3.卫星发射信号：卫星将接收到的信号经过处理后，通过天线将信号转发至目标地面站或其他卫星。
4.地面站接收信号：目标地面站或其他卫星接收到卫星发来的信号，并进行处理或传递给目标终端设备。
三、频率分配与多址技术：卫星通信中，频率分配是非常重要的。
由于无线电频谱是有限的资源，需要合理分配给不同的系统和服务。
国际电联（ITU）负责协调全球卫星通信的频率分配，确保各个卫星系统之间不会发生频谱干扰。
卫星通信中还应用了多址技术，即多用户共享同一频段的方法。
在卫星通信中，常用的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。
FDMA将频段划分成若干子频段，每个用户占用一个子频段；TDMA将时间划分成若干时隙，每个用户在不同时隙传输；CDMA则通过编码的方式，在同一频段和时间上实现多用户传输。
四、信号传输距离计算：在卫星通信中，信号传输的距离通过计算地面站与卫星以及卫星间的距离来实现。
根据电磁波在真空中传播的速度约为3×10^8米/秒，可以使用时延公式：距离（米）=速度（米/秒）×时延（秒）来计算。
卫星通信
当卫星为静止卫星时，空间传输距离和最小为
35786.6公里，最大为41679.4公里，一般取40000 公里的约值，单程时延一般取0.27秒，双程取0.54 秒
星蚀 所有静止卫星在每年春分和秋分前后各23天
中，当星下点（卫星与地心连线同地球表面的交
点）进入当地时间午夜前后，卫星、地球和太阳 共处在一条直线上，卫星进入地球阴影区而造成 星蚀；此时一般靠星载蓄电池来供给能源。卫星 位置西移1º ，星蚀开始时间可推迟4分钟，东移1º
1、直接序列码分多址系统
收发两端PN序列 码结构相同并同 步
特点：很强的抗 干扰能力和保密 性。
2、跳频码分多址系统
利用伪随机码（PN）去控制频率合成器，产生一组在一个 宽范围内频率随PN地址码跳动的调制信号，在接收端，用 与发射端完全相同的跳频信号解调，达到恢复信号的目的。
4.三种多址连接方式的运用场合
• 时分多址访问（TDMA）方式即转发器发送的 高速数字流，按帧构成，每帧分为若干时隙， 每个地球站占用一个时隙，按序进行传送。各 站占用时序大小可因业务量的大小而不同。
• 码分多址访问（CDMA）方式是将低速率数据 信息叠加在高速率伪码序列（称地址码）上， 生成扩展频谱的数字流，然后以相移键控的方 式发送出去。常用的扩频调制有两种：（1）直 接序列码分多址系统（2）跳频码分多址系统
传感 器
跟踪接收 机
信道控制 分系统
驱动马达
天线控制 器
14
2）通信卫星（卫星分系统）
位置与姿态 控制系统 电 源 系 统 遥测指令 天 线 系 统
转 发 器 系 统
系统 温 控 系 统
入轨和推进
系统
通信卫星的基本组成框图
卫星通信的相关基本概念及特点
1.卫星通信的相关基本概念及特点卫星通信的定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。
宇宙无线电通信的定义：宇宙无线电通信指以宇宙飞行体或通信转发体为对象的无线电通信方式，简称宇宙通信。
卫星通信属于宇宙无线电通信中的第三种方式，是地面微波中继通信的发展，是微波中继通信的一种特殊方式。
微波通信的特点1.波长短－100厘米至1毫米2.直线传播，视距通信（Line-of-Sight）3.最大通信距离受地球曲率限制4.微波通信天线铁塔的高度：50－60米，则其视距通信距离：约50公里。
计算公式：其中，r为地球半径，6378km h为中继站天线到地面的高度。
2.静止卫星的相关概念如满足条件、覆盖参数等静止卫星：卫星的位置相对地球站呈静止状态，即同步卫星。
静止卫星的条件：✧卫星的运行轨道在赤道平面内✧卫星运行的轨道形状为圆形轨道✧卫星距地面的高度约为35786.6km✧卫星运行的方向与地球自转的方向相同，即自西向东✧卫星绕地球运行一周的时间恰好是24h，和地球的自转周期相等覆盖参数：由于卫星的高度较高，因而一颗卫星对地球表面的覆盖区域面积大。
该区域的面积达到全球表面的42.4%，因此只需设置彼此间隔为120°的三颗卫星，就可以建立起除南、北两极地区以外的全球通信。
最大通信距离可达18000km3.大气吸收损耗的基本内容大气对电波有吸收作用，从而造成大气吸收损耗吸收电波的大气成份电子、氧分子、水汽水汽、氧分子对电波的吸收衰减起主要作用大气吸收损耗与使用频段关系✧1-5GHz：大气损耗小✧5-10GHz：大气损耗开始增加✧30-50GHz：大气损耗急剧增加大气吸收损耗与地球站天线仰角相关✧天线仰角大，则电波穿过大气层距离减小，大气损耗小✧天线仰角应大于5 °坏天气引起的大气损耗，与损耗大小相关的因素✧雨、雪的大小✧云、雾的浓度✧工作频段4.开普勒三定律(自行整理公式)开普勒第一定律人造地球卫星0<=e<1e=0 表示圆形轨道，圆心即地心。
卫星通信
美国于1962年I2月13日发射了低轨道卫星“中继1号"。1963年11月23日该星首次实现了横跨太平洋的日美 间的电视转播。此时恰逢美国总统J.F.肯尼迪被刺，此消息经卫星传至日本在电视新闻上播出，卫星的远距离实 时传输给人们留下深刻印象，使人造卫星在通信中的地位大为提高。
图1同步卫星与地球的相对关系图
简史
利用地球同步轨道上的人造地球卫星作为中继站进行地球上通信的设想是1945年英国物理学家A.C.克拉克 （ArtherC.Clarke）在《无线电世界》杂志上发表“地球外的中继”一文中提出的，并在60年代成为现实。
同步卫星问世以前，曾用各种低轨道卫星进行了科学试验及通信。世界上第一颗人造卫星“卫星1号”由苏联 于1957年10月4曰发射成功，并绕地球运行，地球上首次收到从人造卫星发来的电波。
同步卫星通信是在地球赤道上空约km的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星，其绕地球运行周期为 1恒星日，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对静止状态，故称为静止卫星、固定卫星或同步卫星，其运行 轨道称为地球同步轨道（GEO）。
在地面上用微波接力通通信系统进行的通信，因系视距传播，平均每2500km假设参考电路要经过每跨距约为 46km的54次接力转接。如利用通信卫星进行中继，地面距离长达1万多公里的通信，经通信卫星1跳即可连通（由 地至星，再由星至地为1跳，含两次中继），而电波传输的中继距离约为4万公里，见图1。
频段同步业务简介
频段同步卫星通信业务有卫星固定通信业务（FSS）和星移动通信业务（MSS）之分，它们所分配的频段也不 同。FSS使用C频段和Ku频段。MSS使用L频段（见同步卫星移动通信），工作在Ku频段的Ku转发器原来大多是点波 束的，90年代开始国际通信卫星组织（INTELSAT，简作IS）的Ku星叫ISK，提供较广的区域波束以适应需求。 FSS的C、Ku频段的频率划分如下（上行为地球站对卫星所用频率，下行为卫星对地球站所用频率）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我国卫星通信的现状及发展趋势
(2011-01-28 14:47:01)
转载▼
标签：
分类：我国卫星通信
科技
中国
卫星通信
卫星应用
应急通信
it
我国独资和中外合资经营卫星的公司有4家，内地2家，香港2家。
4家公司现有8颗通信卫星在轨运行提供业务，这些卫星是亚星-2、亚星-3S，亚星-4、亚太-v、亚太-1A、亚太-2R，中卫-1和鑫诺-1。
以上卫星共有329个转发器
单元。
其中C频段218个，Ku频段111个。
上述卫星覆
盖了中国本土及其周边国家以及亚太等部分地区。
据初步
统计8颗卫星的转发器出租率为40%左右。
此外，为开展
国际业务需要，有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转
发器，有国际通信卫星、泛美通信卫星、银河-3R及热鸟-
3通信卫星。
把卫星通信业务市场按应用领域分为公众通信应用领域、专用及增值业务应用领域、广播电视应用领域及应急
通信应用领域。
据不完全统计，截止到2003年底，全国批准建立的卫星通信网有179个，各类双向通信地球站1万多座，单收站4万多个。
整个广播电视传输系统现有广播电视地球上行站34个，全国卫星电视接收站约有60多万个。
40余家VSAT业务提供商的VSAT小站达3万多个。
此外有数十辆具有C/Ku频段的应急通信车辆；国际移动卫星通信系统提供服务的全球星卫星电话2929套，Inmarsat移动台数百个。
近年来随着光纤技术的发展，各个运营公司投入大量的资金铺设陆地和海底光缆，其容量之大和价格之低廉，卫星通信面临巨大的挑战。
卫星通信必须利用自身优势寻找新的发展机会。
1实现直接到户是卫星业务市场增长的最大推动力。
其中面向消费用户的视频直播业务、宽带移动无线接
入业务将是一个巨大的潜在市场，随着光缆技术的进步，
光缆的容量迅速增长，覆盖范围迅速扩大，卫星电路作为
长途传输干线电路的作用已越来越小，卫星通信在国内传
输干线上的应用将呈下降趋势，只是一种补充的手段。
因此，卫星通信业务必须实现由做为传输手段向直接面向用
户开放的各种业务转变。
2有通信需求但无地面通信设施或建立地面通信设施
不经济的地区是发展卫星通信业务的主要市场。
3向宽带多媒体通信业务发展
随着卫星固定通信业务和卫星直接广播业务用户终端
进一步小型化和可移动性，与卫星移动通信业务用户终端
区别将减小；同样，随着卫星直接广播业务由单向电视和
声音广播向双向多媒体通信业务发展，卫星直接广播业务
与卫星固定通信业务区别也将减小；此外，这三种业务都
在向宽带多媒体通信业务发展。
这三种业务同一性增加互
异性减小的趋势，体现了这三种业务正在往融合方向发展，
这种发展将更好地适应人们进行各种活动的需要。
因此，卫星通信业务将实现广播电视与通信业务分离向其相互融合的方向转变。
我国卫星通信市场的经营环境
1 .卫星应用市场的竞争环境
可替代手段的竞争
——地面光纤网
随着光缆技术进步，网络逐步建设和完善，光缆容量迅速增长，覆盖范围迅速扩大，卫星通信作为长途传输干线的作用已越来越小。
——各种地面接入手段
各种接入技术（包括PSTN、ISDN、xDSL、LAN接入、HFC+CABLE MODEM、DDN、帧中继/ATM、LMDS、微波等）的应用，使卫星通信做为接入手段的一种，处在激烈的竞争的环境之中。
——2.5G/3G移动通信网络
2.5G/3G移动通信网络能提供网络容量更大、速率更高、质量更好的服务。
对各种环境提供不同数据速率（从9.6Kbps——2Mbps）的支持，提供宽带移动多媒体业务。
同行业的竞争
——某些卫星特定优势市场的垄断经营和保护
——40家VSAT经营商的激烈竞争
2.卫星应用市场的政策环境
对于卫星电视行业目前仍处于严格限制中。
主要体现在以下几个方面：
卫星直播电视业务已完成可行性论证阶段，距离启动还需一段时间；
各省级电视台目前只允许开播一套卫星电视频道，省级以下电视台还不允许拥有卫星电视频道；
境外卫视节目须审批后有限制落地；
除广电行业，不允许其它资本办电视台。
对于电信行业，按市场准入方式进行管制。
3.卫星应用市场的经济环境
卫星通信市场的发展必须建立在一定的经济基础上，中国持续的经济发展为卫星应用市场提供了一个良好的发
展契机。
具体体现在以下几个方面：
经济持续发展，人均收入不断提高；
政府及企业对建设信息系统需求及投入在逐渐提高；
国家非常重视教育、医疗等行业在基层的普及、提高；
普遍服务的提出为卫星通信在边远地区、山区通信提
供有力的手段；
西部大开发战略的实施，使西部信息基础设施的投入
增加；
零售、物流、旅游等服务行业的迅猛发展，为卫星应
用市场带来了机遇。
4.卫星应用市场的技术环境
目前我国卫星应用产业的技术环境主要体现在以下几
个方面：
世界上的主流卫星系统供应商都以进入中国；
目前国内卫星通信市场最新的产品的技术应用与全球
市场基本上同步；
国内已有相当一批厂商致力于天线、射频设备及整套
系统的研发和生产，但尚未形成成熟配套体系。
5.卫星应用市场的国际竞争环境
中国的卫星运营商也面临着国际卫星运营商巨头的威胁。
因为亚太地区的卫星运营比过去更富有竞争性，Intelsat、Inmarsat、新天空（New Skies）和PanAmSat、SES GLOBAL等全球运营商几年来都在这一地区推行其
更富有竞争性的计划——-提高覆盖亚洲地区的卫星容量。
其对亚洲市场及我国的影响力不可低估。
卫星通信因为市场需求分析
我们把卫星通信业务市场按应用领域分为公众通信应用领域、专用及增值业务应用领域、广播电视应用领域及应急通信应用领域。
公众通信业务市场
在公众通信中，干线通信方面光纤通信正在发挥主导作用，但卫星通信手段作为国家信息传输基础设施的战略资源必须保留。
我国许多边远地区和广大农村用户分散，业务量稀疏，完全靠地面网解决通信需求是不经济的。
为此，发挥卫星通信的作用，将是一个很好的选择。
发展前景：预计保持现状或略有下降。
主要影响因素：价格影响
主要竞争对手：光纤
广播电视业务市场
卫星的广播特性最适合于广播电视业务市场，但这个
业务市场的发展是和国家的政策密切相关的。
期望允许更
多的电视频道通过卫星传输，以此促进卫星电视行业的产
业化进程和市场竞争。
主要市场如下：
——中央及省级电视频道上星播出，属全国性的业务；
——省内各地市、县电视台上星播出，属省内业务；
——境外卫星频道落地中国；
——卫星直播电视业务。
发展前景：有广阔的发展空间
主要影响因素：相关政策
主要竞争对手：有线电视
专用及增值业务市场
我们将这类市场定义为向社会开放经营的VSAT通信业务及企业自用业务。
主要使为特定用户提供个性化服务，如远程医疗、企业专网等等。
主要市场如下：
——和卫星宽带传输的应用相结合
——一点对多点稀路由传输
——个人及商用
——非对称双向传输
这个市场技术成熟，建设周期短，易扩展，适用于中
小型运营/服务提供商。
发展前景：有一定的增长。
主要影响因素：政策（市场准入等）。
主要竞争对手：各种接入网
应急通信应用市场
对紧急情况下保持各种形式的通信能力，是国家对重
大事件反应能力的标志，是综合国力的象征。
随着综合国
力的增强，国家将增强对各种突发事件的防御和处理能力，因此，卫星通信在各种情况下的应急通信能力将发挥巨大
的作用。
卫星通信应用在我国有一定的市场发展空间，卫星通
信的市场规模主要取决于国家管制政策的开放程度及卫星
通信资费水平的高低。
传统的卫星固定通信业务
市场已基本成熟。
广播电视传送在固定卫星通信领域的需求比重将有所增加（由于数字压缩技术的不断提高带宽需求比重增加有限）；电信网的应用在卫星固定通信领域的需求比重将进一步降低；专用通信及宽带领域的应用在卫星固定通信领域的需求将进一步增加，应急通信领域的应用将呈平稳发展趋势。
卫星电视直播/卫星数字音频广播业务
我国是幅员辽阔、地形复杂、人口散居的国家，具有面对家庭直接播出电视节目的巨大优势，早已成为业内人士的共识，我国是最适合发展卫星电视直播产业的少数几个国家之一，拥有世界上潜力最大的市场。
卫星宽带接入
互联网宽带接入/宽带多媒体业务是未来10年具有广
阔市场的新兴业务。
卫星宽带通信是近年来卫星通信业务发展的热点，是
商用卫星通信业务的主要发展方向。
应发展频率更高的
Ka等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的
补充和延伸作用。